使用智能金屬絲感應(yīng)的人造手

寂靜天花板

德國薩爾蘭大學(xué)的工程師近日利用仿生設(shè)計(jì)方法,，制造了一種裝備了形狀記憶合金（shape-memory alloy,， SMA）“肌肉”的人工智能手，可為工業(yè)應(yīng)用及假肢裝置實(shí)現(xiàn)柔性和輕型機(jī)器人手臂制造,。
該研究團(tuán)隊(duì)使用了基于鎳鈦合金形狀記憶特性的技術(shù),，開發(fā)出由多束超細(xì)鎳鈦合金絲構(gòu)成的肌肉的人造手,，這些超細(xì)合金絲的直徑與人類頭發(fā)直徑相當(dāng)，而且可以收縮和彎曲,。該材料本身具備傳感特性,，使得人造手能夠完成各種精細(xì)動(dòng)作。由薩爾州大學(xué)機(jī)電工程及自動(dòng)化技術(shù)中心（ZeMA）Stefan Seelecke 教授所領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在在今年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展示了這款人造手的原型,。
工業(yè)生產(chǎn)線上的人造手直到現(xiàn)在還在依賴許多復(fù)雜的后臺(tái)技術(shù),。其結(jié)果是，它們都依賴于其它裝置和設(shè)備,，變得笨重不靈活,，而且造價(jià)昂貴。
“相比之下,，使用SMA 金屬絲制造出的人造手由于不需要其他額外設(shè)備的輔助,，使其十分輕變靈活、適用性強(qiáng),，噪聲小,、造價(jià)相對(duì)低廉。另外,，在所有已知的驅(qū)動(dòng)裝置中,，這些金屬絲具有最高的能量密度，可滿足其在有限空間內(nèi)的大幅度運(yùn)動(dòng),�,！盨eelecke 解釋道。
" {) p9 A: s7 f, }& w

形狀記憶合金線能夠記住自己的形狀,，并且在變形之后能恢復(fù)到原來的形狀,。這種性質(zhì)是由材料內(nèi)部相變所造成的。當(dāng)金屬絲變熱時(shí),，如導(dǎo)電,，材料的晶體結(jié)構(gòu)就會(huì)發(fā)生改變，這使其能夠像肌肉一樣收縮,。
工程師們采用了這種智能金屬絲組成人造手的肌肉,。多股形狀記憶金屬絲連接到手指關(guān)節(jié)，充當(dāng)手指的前側(cè)屈肌和后伸肌,。為了實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng),，工程師將多股超細(xì)金屬絲分組成束以模仿人體肌肉纖維結(jié)構(gòu)。雖然這些金屬絲看起來跟棉線一樣,，但卻具有厚金屬絲那樣的拉伸強(qiáng)度,。
“在施加高拉力的時(shí)候，金屬絲束能夠迅速收縮和放松,，”正在研究機(jī)械手原型的在讀博士工程師Filomena Simone 解釋道，“出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是大量的金屬絲暴露出較大的表面積，使得熱量可以迅速消散,，從而快速冷卻下來。不同于單條粗絲,，這種超細(xì)金屬絲可以承受快速的收縮和伸展過程，就像人體肌肉一樣,。其結(jié)果就是我們可以實(shí)現(xiàn)快速流暢的手指動(dòng)作,。”
; {$ X9 b9 Q( Q5 b5 f" h
6 @4 c9 m% ]2 t7 ^! W. i; I% w輕易拿住雞蛋的人造手
使用形狀記憶金屬絲的另一大優(yōu)勢(shì)是,，即使是在執(zhí)行特定運(yùn)動(dòng)的過程中突然被人工干預(yù),，人造手也可以快速自然地作出響應(yīng)，這就意味著人類可以真正的與這種原型設(shè)備攜手合作,。內(nèi)置的半導(dǎo)體芯片可以控制SMA 金屬絲作出精確的運(yùn)動(dòng),，而且這種系統(tǒng)并不需要傳感器協(xié)助。
“用這種材料制備的金屬絲具有傳感器的特性,�,？刂茊卧�通過電阻的測(cè)量數(shù)據(jù)可以分析出某一時(shí)間金屬線的精確位置�,！盨eelecke 說,。

5 m# E; W, J: e/ [; v8 o' R

duanyz

想象一下都覺得這技術(shù)牛逼！

龍寬九段

類似于人手的工作原理,，只要控制器配置得當(dāng),、運(yùn)算能力強(qiáng)，基本上可以可以代替人手了,。牛

玩世不恭

看拿雞蛋的樣子都很牛的樣子